平面径向流岩心制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了平面径向流岩心制备装置及方法。平面径向流岩心制备装置包括：圆饼形岩心压制模具和圆饼形岩心浇铸模具；圆饼形岩心压制模具包括：圆形底板、圆形壁和圆形压板，圆形底板与圆形壁嵌套连接，圆形压板和圆形壁嵌套连接；圆饼形岩心浇铸模具包括：模具圆形件和模具底板，模具圆形件与模具底板嵌套连接。本发明专利技术的平面径向流岩心制备装置及方法，根据实际矿场日推进速度，制备圆饼形岩心，运用该圆饼形岩心结合相关实验方法可以有效地进行矿场与室内实验的有效转换，为室内实验更强的指导性提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田开发室内实验领域，尤其涉及平面径向流岩心制备装置及方法。
技术介绍
目前，大部分老油田都已进入高含水期或者特高含水期，水驱之后的驱替方式如何确定是每个油田都需考虑的问题。室内实验将矿场实际情况进行简化模拟，由实验所得的优选方案为现场驱替方式的确定提供了重要的指导意义。矿场采用的注采井网，其注采井间均为平面径向流。然而，从简化模拟的角度，室内实验经常是模拟单独注采井间的线性流。平面径向流与室内实验线性流动在模型制备方面怎样模拟，目前还没有成熟的手段。现有技术中，用于实验教学的低成本砂岩人造岩心的制备方法，制作人造岩心具体方法是：选取不同粒径的岩心骨架颗粒；将骨架颗粒与胶结剂混合，加入蒸馏水搅拌均匀；将混合物装入模具中并将模具置于人造岩心制备器上施加压力，待人造岩心胶结完全后，取出并放入高温干燥箱内干燥定型，待自然冷却至常温后切割至标准试样，即为制作的人造岩心。这种方法通过在改变胶结剂用量和砂粒粒径的条件下制作不同孔隙度、渗透率和胶结程度的岩心。制作出来的岩心在外观形状、孔隙结构和胶结程度等方面都与天然岩心接近，可用于岩心流动实验。并且通过此方法所制备的岩心制作方法简单、安全、易于操作、材料来源广泛，可大范围适用于普通教学实验中。最后所得岩心样品为圆柱形，置于岩心夹持器后可模拟两井之间的线性流动，但是其长度有限，没有考虑矿场注入井下流体的日推进速度，实验结果和实际误差较大，对矿场确定方案的指导意义有限。另一种岩心制作方法是：将成岩原料及具有纳米孔隙的填充物装入成岩模具内制备具有纳米孔隙的人造岩心生坯；将具有纳米孔隙的所述人造岩心生坯放入成岩环境中进行成岩得到具有纳米孔隙的初级人造岩心；将具有纳米孔隙的所述初级人造岩心脱模加工获得具有纳米孔隙的人造岩心。通过本岩心制作方式制得的人造岩心具有纳米级别的孔隙。所制岩心虽然模拟了纳米级孔隙度，但是没有模拟矿场实际注采井间的平面径向流动，未考虑流体在储层中的实际流动方式，对矿场实际情况的模拟还具有一定偏差。因此，现有技术中的缺陷是，现有岩心制备技术对矿场流体的平面径向流动和日推进速度缺乏考虑，没有考虑到矿场平面径向流和室内实验线性流的相互转化，使得室内模拟实验所得结果和矿场存在误差。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供平面径向流岩心制备装置及方法，根据实际矿场日推进速度，制备圆饼形岩心，运用该圆饼形岩心结合相关实验方法可以有效地进行矿场与室内实验的有效转换，为室内实验更强的指导性提供支持。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：本专利技术提供平面径向流岩心制备装置，包括：圆饼形岩心压制模具和圆饼形岩心浇铸模具；所述圆饼形岩心压制模具包括：圆形底板、圆形壁和圆形压板，所述圆形底板与所述圆形壁嵌套连接，所述圆形压板和所述圆形壁嵌套连接；所述圆饼形岩心浇铸模具包括：模具圆形件和模具底板，所述模具圆形件与所述模具底板嵌套连接。本专利技术的技术方案为：圆形底板与圆形壁嵌套连接，圆形压板和圆形壁嵌套连接，组成圆饼形岩心压制模具；模具圆形件与模具底板嵌套连接，组成圆饼形岩心浇铸模具；通过圆饼形岩心压制模具和圆饼形岩心浇铸模具进行圆饼形岩心的制作。进一步地，所述模具圆形件的半径为30cm、60cm和100cm。进一步地，所述圆形底板和所述圆形壁的材质为钢铁。进一步地，所述圆形压板的材质为胶合板。进一步地，所述模具底板设有三个圆形凹槽，所述模具圆形件与所述模具底板通过所述圆形凹槽嵌套连接，所述圆形凹槽的半径分别为30cm、60cm和100cm。通过平面径向流岩心制备装置的制备方法包括：步骤S1，根据矿场实际储层数据得到储层的平均渗透率、孔隙度和岩性参数；步骤S2，根据矿场实际地层，准备圆饼形岩心的制作材料，所述制作材料包括石英砂、粘土矿物质粉末和环氧树脂；步骤S3，根据所述储层的平均渗透率、孔隙度和岩性参数，确定所述石英砂的目数、种类和用量，确定所述粘土矿物粉末和所述环氧树脂的用量；步骤S4，将所述制备材料混合均匀，倒入环氧树脂胶黏剂，继续搅拌混合，直至混合均匀，获得混合均匀的制备材料；步骤S5，通过所述圆饼形岩心压制模具将所述混合均匀的制备材料进行压制定型，得到圆饼形光板岩心，所述圆饼形光板岩心半径为矿场非牛顿流体日推进距离；步骤S6，按照现场注采井的要求，在所述圆饼形光板岩心上布井，得到圆饼形裸露岩心；步骤S7，对所述圆饼形裸露岩心进行刮胶处理后，在所述圆饼形裸露岩心背部粘黏环氧树脂垫片，得到刮完胶的圆饼形光板岩心；步骤S8，根据所述圆饼形光板岩心的尺寸选择圆饼形岩心浇铸模具，向所述圆饼形岩心浇铸模具中注入环氧树脂，并将所述刮完胶的圆饼形光板岩心放置于所述圆饼形岩心浇铸模具中，所述圆饼形光板岩心与所述环氧树脂接触；步骤S9，在所述环氧树脂凝固后，向所述圆饼形岩心浇铸模具接着倒入环氧树脂，直到所述环氧树脂的高度与所述圆饼形光板岩心的注入井所在高度一致；步骤S10，在所述环氧树脂凝固后，得到浇铸成形的圆饼形岩心。本专利技术平面径向流岩心制备方法的技术方案为：根据矿场实际储层数据得到储层的平均渗透率、孔隙度和岩性参数；根据矿场实际地层，准备圆饼形岩心的制作材料，所述制作材料包括石英砂、粘土矿物质粉末和环氧树脂；根据所述储层的平均渗透率、孔隙度和岩性参数，确定所述石英砂的目数、种类和用量，确定所述粘土矿物粉末和所述环氧树脂的用量；将所述制备材料混合均匀，倒入环氧树脂胶黏剂，继续搅拌混合，直至混合均匀，获得混合均匀的制备材料；通过所述圆饼形岩心压制模具将所述混合均匀的制备材料进行压制定型，得到圆饼形光板岩心，所述圆饼形光板岩心半径为矿场非牛顿流体日推进距离；按照现场注采井的要求，在所述圆饼形光板岩心上布井，得到圆饼形裸露岩心；对所述圆饼形裸露岩心进行刮胶处理后，在所述圆饼形裸露岩心背部粘黏环氧树脂垫片，得到刮完胶的圆饼形光板岩心；根据所述圆饼形光板岩心的尺寸选择圆饼形岩心浇铸模具，向所述圆饼形岩心浇铸模具中注入环氧树脂，并将所述刮完胶的圆饼形光板岩心放置于所述圆饼形岩心浇铸模具中，所述圆饼形光板岩心与所述环氧树脂接触；在所述环氧树脂凝固后，向所述圆饼形岩心浇铸模具接着倒入环氧树脂，直到所述环氧树脂的高度与所述圆饼形光板岩心的注入井所在高度一致；在所述环氧树脂凝固后，得到浇铸成形的圆饼形岩心。本专利技术平面径向流岩心制备方法，根据实际矿场日推进速度，制备圆饼形岩心，运用该圆饼形岩心结合相关实验装置，可进行模拟平面径向流实验，通过将平面径向流实验与线性流做对比试验，可使矿场实际流动在室内实验中得到有效模拟，并获得比较准确的实验结果，为矿场后续驱替方案设计提供依据，弥补现有岩心制备技术以及矿场和实验室转换模拟技术的不足。进一步地，所述步骤S5中，通过所述圆饼形岩心压制模具将所述混合均匀的制备材料进行压制定型，得到圆饼形光板岩心，具体包括：在所述圆饼形岩心压制模具内壁涂覆脱模剂，将所述混合均匀的制备材料倒入所述圆饼形岩心压制模具，将所述制备材料刮平；通过所述圆形压板对所述制备材料进行压制，并通过在所述圆形压板上使用压力试验机进行加压定型，形成岩心雏形；将所述岩心雏形进行加热处理，得到圆饼形光板岩心。进一步地，在所述圆饼形光板岩心上布井，布井方式为一注四采井网，所述一注四采井网本文档来自技高网...

【技术保护点】
平面径向流岩心制备装置，其特征在于，包括：圆饼形岩心压制模具和圆饼形岩心浇铸模具；所述圆饼形岩心压制模具包括：圆形底板、圆形壁和圆形压板，所述圆形底板与所述圆形壁嵌套连接，所述圆形压板和所述圆形壁嵌套连接；所述圆饼形岩心浇铸模具包括：模具圆形件和模具底板，所述模具圆形件与所述模具底板嵌套连接。

【技术特征摘要】
1.平面径向流岩心制备装置，其特征在于，包括：圆饼形岩心压制模具和圆饼形岩心浇铸模具；所述圆饼形岩心压制模具包括：圆形底板、圆形壁和圆形压板，所述圆形底板与所述圆形壁嵌套连接，所述圆形压板和所述圆形壁嵌套连接；所述圆饼形岩心浇铸模具包括：模具圆形件和模具底板，所述模具圆形件与所述模具底板嵌套连接。2.根据权利要求1所述平面径向流岩心制备装置，其特征在于，所述模具圆形件的半径为30cm、60cm和100cm。3.根据权利要求1所述平面径向流岩心制备装置，其特征在于，所述圆形底板和所述圆形壁的材质为钢铁。4.根据权利要求1所述平面径向流岩心制备装置，其特征在于，所述圆形压板的材质为胶合板。5.根据权利要求1所述平面径向流岩心制备装置，其特征在于，所述模具底板设有三个圆形凹槽，所述模具圆形件与所述模具底板通过所述圆形凹槽嵌套连接，所述圆形凹槽的半径分别为30cm、60cm和100cm。6.根据权利要求1～5所述平面径向流岩心制备装置的平面径向流岩心制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，根据矿场实际储层数据得到储层的平均渗透率、孔隙度和岩性参数；步骤S2，根据矿场实际地层，准备圆饼形岩心的制作材料，所述制作材料包括石英砂、粘土矿物质粉末和环氧树脂；步骤S3，根据所述储层的平均渗透率、孔隙度和岩性参数，确定所述石英砂的目数、种类和用量，确定所述粘土矿物粉末和所述环氧树脂的用量；步骤S4，将所述制备材料混合均匀，倒入环氧树脂胶黏剂，继续搅拌混合，直至混合均匀，获得混合均匀的制备材料；步骤S5，通过所述圆饼形岩心压制模具将所述混合均匀的制备材料进行压制定型，得到圆饼形光板岩心，所述圆饼形光板岩心半径为矿场非牛顿流体日推进距离；步骤S6，按照现场注采井的要求，在所述圆饼形光板岩心上布井，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮彦夫，刘丽，李静，马文国，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23